JP5747767B2 - Ignition coil for internal combustion engine and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、スパークプラグからスパークを発生させるための内燃機関用点火コイル及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an ignition coil for an internal combustion engine for generating a spark from a spark plug and a method for manufacturing the same.
内燃機関用点火コイルにおいては、ケース内に配置した一次コイル、二次コイル、コア等の構成部品の絶縁及び固着を行うために、ケース内に形成された隙間にエポキシ樹脂等の液状の充填用樹脂を充填し、熱硬化させている。
点火コイルを使用する際には、点火コイルは、自己発熱したり、エンジンの燃焼に伴って、加熱と冷却が交互に繰り返される。この際、点火コイルの各構成部品である、コア、一次コイル、一次スプール、二次コイル、二次スプール、充填用樹脂の相互間の線膨張係数の違いにより、各構成部品には熱応力が生じる。そのため、この熱応力によって充填用樹脂に亀裂が入り、点火コイルの耐久性を悪化させることを緩和する工夫が行われている。
In an internal combustion engine ignition coil, in order to insulate and fix components such as a primary coil, a secondary coil, and a core arranged in a case, a gap formed in the case is used for filling liquid such as epoxy resin. Filled with resin and heat cured.
When the ignition coil is used, the ignition coil self-heats, and heating and cooling are repeated alternately with combustion of the engine. At this time, due to the difference in linear expansion coefficient among the core, primary coil, primary spool, secondary coil, secondary spool, and filling resin, which are the components of the ignition coil, each component is subjected to thermal stress. Arise. Therefore, a device has been devised to mitigate the cracking of the filling resin caused by this thermal stress and deteriorating the durability of the ignition coil.
例えば、特許文献1においては、点火コイルの一次スプールの外周面に剥離テープを巻回して、充填用樹脂と剥離テープとの界面で剥離が発生するようにしている。この剥離テープを用いることにより、熱応力を分断して、点火コイルの構成部品に作用する熱応力を低減している。
例えば、特許文献2においては、コイル部ケースとイグナイタケースとを備える外装ケースと、コイル部とを組み付けて、内燃機関用点火装置を形成し、接着剤によってコイル部ケースとイグナイタケースとを結合接着している。そして、各ケースを分割成形することにより、各ケースの成形性を向上させている。
For example, in
For example, in
しかしながら、エンジンの発熱・冷却サイクルなどに伴って、点火コイル全体にわたって加熱・冷却が繰り返される。そのため、点火コイルの各構成部品に生じる熱応力を緩和するには更なる工夫が必要とされる。
特許文献1において、シリコンテープが巻回されていない箇所、例えば1次スプール上部の鍔部付近においては、熱応力が剥離テープで分断されていないため、熱応力が低減できず、耐久性が悪化するおそれがある。
また、特許文献2における接着剤は、コイル部ケースとイグナイタケースとを結合接着しておくものである。この接着剤は、絶縁用エポキシ樹脂による接着力よりも接着力が高くなっており、コイル部ケースとイグナイタケースとを一体化している。そのため、応力の緩和・低減がなされず、点火コイルの耐久性が悪化するおそれがある。
However, heating / cooling is repeated over the entire ignition coil in accordance with the heat generation / cooling cycle of the engine. Therefore, further devices are required to relieve the thermal stress generated in each component of the ignition coil.
In
Moreover, the adhesive in
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、内燃機関の発熱・冷却の温度サイクル及び自己発熱による温度変化を受ける際に、点火コイルの各構成部品に生じる熱応力を低減させることができる内燃機関用点火コイルを提供しようとして得られたものである。 The present invention has been made in view of such a background, and can reduce the thermal stress generated in each component of the ignition coil when it undergoes a temperature change due to heat generation and cooling of the internal combustion engine and self-heating. It was obtained in an attempt to provide an ignition coil for an internal combustion engine.
本発明の一態様は、同心状に内外周に配置された一次コイル及び二次コイルと、
配置穴が形成された樹脂製のケース頭部と、
上記配置穴に外周端部が配置された樹脂製のケース円筒部と、
上記ケース頭部及び上記ケース円筒部内に形成される隙間に充填されたエポキシ樹脂と、を備えており、
上記外周端部の外径は、上記配置穴の内径よりも小さくなっており、
上記外周端部と上記配置穴との間には、上記エポキシ樹脂を加熱硬化させる際に該エポキシ樹脂の粘度が最も低下する最小粘度温度よりもガラス転移温度が高い剥離用樹脂が施されていることを特徴とする内燃機関用点火コイルにある(請求項1)。
One aspect of the present invention includes a primary coil and a secondary coil that are concentrically disposed on the inner and outer circumferences,
A resin case head in which an arrangement hole is formed;
A resin case cylindrical portion in which an outer peripheral end portion is arranged in the arrangement hole;
An epoxy resin filled in a gap formed in the case head and the case cylindrical portion, and
The outer diameter of the outer peripheral end is smaller than the inner diameter of the placement hole,
A release resin having a glass transition temperature higher than a minimum viscosity temperature at which the viscosity of the epoxy resin is most reduced when the epoxy resin is heat-cured is provided between the outer peripheral end portion and the arrangement hole. An ignition coil for an internal combustion engine characterized in that (claim 1).
本発明の他の態様は、同心状に内外周に配置された一次コイル及び二次コイルと、
配置穴が形成された樹脂製のケース頭部と、
上記配置穴に外周端部が配置された樹脂製のケース円筒部と、
上記ケース頭部及び上記ケース円筒部内に形成される隙間に充填されたエポキシ樹脂と、を備えており、
上記外周端部の軸方向における一部には、上記配置穴の内径よりも外径が小さくなった縮径部が形成されており、
上記縮径部と上記配置穴との間には、上記エポキシ樹脂を加熱させる際に該エポキシ樹脂の粘度が最も低下する最小粘度温度よりもガラス転移温度が高い剥離用樹脂が施されていることを特徴とする内燃機関用点火コイルにある(請求項2)。
Another aspect of the present invention includes a primary coil and a secondary coil that are concentrically arranged on the inner and outer circumferences,
A resin case head in which an arrangement hole is formed;
A resin case cylindrical portion in which an outer peripheral end portion is arranged in the arrangement hole;
An epoxy resin filled in a gap formed in the case head and the case cylindrical portion, and
In a part in the axial direction of the outer peripheral end portion, a reduced diameter portion having an outer diameter smaller than the inner diameter of the arrangement hole is formed,
A release resin having a glass transition temperature higher than the minimum viscosity temperature at which the viscosity of the epoxy resin is most reduced when the epoxy resin is heated is provided between the reduced diameter portion and the arrangement hole. An ignition coil for an internal combustion engine characterized by the above (claim 2).
本発明のさらに他の態様は、上記内燃機関用点火コイルを製造する方法において、
上記一次コイル及び二次コイルを上記ケース頭部及び上記ケース円筒部内に収容するとともに、熱硬化前の液状の剥離用樹脂を介して上記外周端部を上記配置穴に挿入する組付工程と、
上記ケース頭部及び上記ケース円筒部内に形成された隙間に熱硬化前の液状のエポキシ樹脂を充填する充填工程と、
上記剥離用樹脂及び上記エポキシ樹脂を加熱して硬化させる熱硬化工程と、を含むことを特徴とする内燃機関用点火コイルの製造方法にある(請求項6)。
According to still another aspect of the present invention, in the above-described method for manufacturing an ignition coil for an internal combustion engine,
The primary coil and the secondary coil are accommodated in the case head and the case cylindrical part, and the outer peripheral end is inserted into the arrangement hole through the liquid peeling resin before thermosetting,
A filling step of filling the gap formed in the case head and the case cylindrical portion with a liquid epoxy resin before thermosetting;
And a thermosetting step of heating and curing the release resin and the epoxy resin. (Claim 6)
上記内燃機関用点火コイルにおいては、ケース頭部とケース円筒部との組合せ部分に工夫を行っている。
ケース円筒部の外周端部の外径は、ケース頭部の配置穴の内径よりも意図的に小さくしている。そして、外周端部と配置穴との間に形成された隙間には、エポキシ樹脂とは異なる剥離用樹脂を施している。
この剥離用樹脂は、エポキシ樹脂が熱硬化した後において、エポキシ樹脂に亀裂が入る前に剥離するようになっている。また、剥離用樹脂には、ガラス転移温度が、エポキシ樹脂を加熱硬化させる際にエポキシ樹脂の粘度が最も低下する最小粘度温度よりも高いものを用いている。
In the internal combustion engine ignition coil, the combination of the case head and the case cylinder is devised.
The outer diameter of the outer peripheral end portion of the case cylindrical portion is intentionally smaller than the inner diameter of the arrangement hole of the case head. And, in the gap formed between the outer peripheral end and the arrangement hole, a release resin different from the epoxy resin is applied.
The release resin is peeled off after the epoxy resin is thermally cured and before the epoxy resin is cracked. Further, as the release resin, a resin having a glass transition temperature higher than the minimum viscosity temperature at which the viscosity of the epoxy resin is the lowest when the epoxy resin is heated and cured is used.
一次コイル、二次コイル等による点火コイルの組付を行った後には、ケース頭部及びケース円筒部内にエポキシ樹脂を充填する。そして、エポキシ樹脂を充填した点火コイルを加熱し、エポキシ樹脂及び剥離用樹脂の熱硬化を行う。このとき、エポキシ樹脂は、温度の上昇に伴って最小粘度温度の付近で最も粘度が低下し、温度が最小粘度温度よりも上昇するに伴って粘度が上昇する。
そして、温度が上昇する際には、エポキシ樹脂の粘度が上昇を始めた後に、剥離用樹脂の温度がガラス転移温度に到達して、剥離用樹脂が硬化する。剥離用樹脂は、ガラス転移温度に到達して硬化したときには、その接着力が低下する。このことにより、外周端部と配置穴との間から液状のエポキシ樹脂が漏洩することを防止することができる。
そして、エポキシ樹脂の熱硬化後において、剥離用樹脂は、接着力をエポキシ樹脂よりも弱くしてあるため、エポキシ樹脂に亀裂が入る前に剥離することができる。また、エポキシ樹脂を硬化させた後において、剥離用樹脂は予め剥離していることもできる。
After the ignition coil is assembled by the primary coil, the secondary coil, etc., the case head and the case cylinder are filled with epoxy resin. Then, the ignition coil filled with the epoxy resin is heated, and the epoxy resin and the release resin are thermally cured. At this time, the viscosity of the epoxy resin decreases most around the minimum viscosity temperature as the temperature increases, and increases as the temperature increases above the minimum viscosity temperature.
When the temperature rises, after the viscosity of the epoxy resin starts to rise, the temperature of the peeling resin reaches the glass transition temperature, and the peeling resin is cured. When the release resin reaches the glass transition temperature and is cured, its adhesive strength decreases. Thereby, it is possible to prevent the liquid epoxy resin from leaking from between the outer peripheral end portion and the arrangement hole.
Then, after the epoxy resin is thermally cured, the release resin has an adhesive strength weaker than that of the epoxy resin, so that it can be peeled before the epoxy resin is cracked. Further, after the epoxy resin is cured, the peeling resin can be peeled off in advance.
なお、仮に、剥離用樹脂のガラス転移温度が、エポキシ樹脂の最小粘度温度よりも低い場合には、剥離用樹脂がガラス転移温度に到達して硬化することによりその接着力が低下した後に、エポキシ樹脂の粘度がさらに低くなるため、剥離用樹脂を施した部分から、液状のエポキシ樹脂が漏洩するおそれが生じ、コイルの絶縁性の低下や商品性が損なわれることとなる。 In addition, if the glass transition temperature of the release resin is lower than the minimum viscosity temperature of the epoxy resin, the epoxy resin can be cured after the release resin reaches the glass transition temperature and hardens. Since the viscosity of the resin is further lowered, there is a risk that the liquid epoxy resin will leak from the portion where the release resin is applied, and the insulation of the coil and the commercial property will be impaired.
こうして、点火コイルを内燃機関に配設して使用する際には、点火コイルの各構成部品が自己発熱するときや、内燃機関の発熱・冷却に伴う温度サイクルによる熱応力を受けるときに、剥離用樹脂の部分(剥離用樹脂と外周端部との間又は剥離用樹脂と配置穴との間)に形成された隙間又は生じる剥離によって、この熱応力を、分断させることができ、効果的に低減できる。
それ故、上記内燃機関用点火コイルによれば、内燃機関の発熱・冷却の温度サイクル及び自己発熱による温度変化を受ける際に、点火コイルの各構成部品に生じる熱応力を低減させることができる。
Thus, when the ignition coil is disposed and used in an internal combustion engine, it is peeled off when each component of the ignition coil self-heats or when it receives thermal stress due to a temperature cycle accompanying heat generation / cooling of the internal combustion engine. This thermal stress can be divided by the gap formed in the resin part (between the peeling resin and the outer peripheral edge or between the peeling resin and the arrangement hole) or the resulting peeling. Can be reduced.
Therefore, according to the ignition coil for an internal combustion engine, thermal stress generated in each component of the ignition coil can be reduced when the internal combustion engine undergoes a temperature cycle due to heat generation / cooling and self-heating.
また、上記他の態様の内燃機関用点火コイルにおいても、内燃機関に配設して使用する際には、点火コイルの各構成部品が、内燃機関の発熱・冷却の温度サイクル及び自己発熱による温度変化を受ける際に、剥離用樹脂の部分(剥離用樹脂と外周端部の縮径部との間又は剥離用樹脂と配置穴との間)に形成された隙間又は生じる剥離によって、この熱応力を効果的に低減させることができる。 Also, in the ignition coil for an internal combustion engine according to the other aspect described above, when it is disposed and used in the internal combustion engine, each component of the ignition coil has a temperature cycle of heat generation / cooling of the internal combustion engine and a temperature due to self-heating. When undergoing a change, this thermal stress is caused by a gap formed in the part of the release resin (between the release resin and the reduced diameter portion of the outer peripheral end part or between the release resin and the arrangement hole) or the resulting peeling. Can be effectively reduced.
また、上記内燃機関用点火コイルの製造方法によれば、熱硬化工程を行う際に、エポキシ樹脂及び剥離用樹脂を適切に硬化させることができ、内燃機関の発熱・冷却の温度サイクル及び自己発熱による温度変化を受ける際に、点火コイルの各構成部品に生じる熱応力を低減させることができる内燃機関用点火コイルを得ることができる。 Further, according to the method for manufacturing an ignition coil for an internal combustion engine, the epoxy resin and the release resin can be appropriately cured when performing the thermosetting process, and the internal combustion engine heat generation / cooling temperature cycle and self-heating are performed. Thus, an internal combustion engine ignition coil that can reduce the thermal stress generated in each component of the ignition coil when subjected to a temperature change due to the above can be obtained.
上述した内燃機関用点火コイルにおける好ましい実施の形態につき説明する。
上記内燃機関用点火コイルにおいては、上記剥離用樹脂と上記外周端部又は上記配置穴との間には、隙間が形成されていてもよい(請求項3)。
この場合には、隙間の形成により、内燃機関の発熱・冷却の温度サイクル及び自己発熱による温度変化を受ける際に、点火コイルの各構成部品に生じる熱応力を、さらに効果的に低減させることができる。
A preferred embodiment of the above-described ignition coil for an internal combustion engine will be described.
In the internal combustion engine ignition coil, a gap may be formed between the peeling resin and the outer peripheral end or the arrangement hole.
In this case, the formation of the gap can more effectively reduce the thermal stress generated in each component of the ignition coil when it undergoes a temperature change due to the heat generation / cooling temperature cycle and self-heating of the internal combustion engine. it can.
また、上記ケース頭部を構成する樹脂及び上記ケース円筒部を構成する樹脂に対する、上記剥離用樹脂の接着力は、上記エポキシ樹脂の接着力よりも弱くすることができる(請求項4)。
この場合には、エポキシ樹脂の熱硬化後において、剥離用樹脂を容易に剥離させることができる。
Moreover, the adhesive force of the peeling resin to the resin constituting the case head and the resin constituting the case cylindrical portion can be made weaker than the adhesive force of the epoxy resin.
In this case, the resin for peeling can be easily peeled after the thermosetting of the epoxy resin.
また、上記剥離用樹脂のガラス転移温度は、上記最小粘度温度よりも高い温度以上であって、上記エポキシ樹脂を熱硬化させるときの最高温度以下の範囲内にあってもよい(請求項5)。
この場合には、エポキシ樹脂の最小粘度温度よりも高いガラス転移温度を有する剥離用樹脂を容易に選択することができる。
Further, the glass transition temperature of the release resin may be higher than the minimum viscosity temperature and may be within a range not higher than the maximum temperature when the epoxy resin is thermally cured (Claim 5). .
In this case, a release resin having a glass transition temperature higher than the minimum viscosity temperature of the epoxy resin can be easily selected.
以下に、内燃機関用点火コイルの実施例につき、図面を参照して説明する。
(実施例1)
本例の内燃機関用点火コイル1(単に点火コイル1ということがある。)は、図1に示すごとく、同心状に内外周に配置された一次コイル21及び二次コイル22と、配置穴31が形成された樹脂製のケース頭部3と、配置穴31に外周端部41が配置された樹脂製のケース円筒部4と、ケース頭部3及びケース円筒部4内に形成される隙間に充填されたエポキシ樹脂6とを備えている。図2に示すごとく、外周端部41の外径φD1は、配置穴31の内径φD2よりも小さくなっている。
外周端部41と配置穴31との間には、エポキシ樹脂6を加熱する際にエポキシ樹脂6の粘度μが最も低下する最小粘度温度T1よりもガラス転移温度Tgが高く、エポキシ樹脂6の熱硬化後において、エポキシ樹脂6に亀裂が入る前に剥離する剥離用樹脂7が施されている。
Hereinafter, embodiments of an ignition coil for an internal combustion engine will be described with reference to the drawings.
Example 1
As shown in FIG. 1, the internal combustion engine ignition coil 1 (simply referred to as the ignition coil 1) of this example includes a
Between the outer
以下に、本例の点火コイル1につき、図1〜図7を参照して詳説する。
図1に示すごとく、点火コイル1は、同心状に内外周に重ねて配置された一次コイル21及び二次コイル22と、一次コイル21及び二次コイル22の内周側に配置された軟磁性の中心コア23と、一次コイル21及び二次コイル22の外周側に配置された軟磁性の外周コア24とを有している。
なお、一次コイル21、二次コイル22、中心コア23及び外周コア24は、ケース頭部3内に配置することもできる。
また、ケース頭部3には、点火コイル1を外部のECU(電子制御ユニット)等と電気接続するためのコネクタ部33と、点火コイル1を取り付けるための取付フランジ部34とが、側方に突出して形成してある。ケース頭部3内には、コネクタ部33に設けられた導通ピン331に繋がり、一次コイル21への通電及びその遮断を行うスイッチング回路等を備えたイグナイタ35が配置されている。
Hereinafter, the
As shown in FIG. 1, the
The
Further, the
一次コイル21は、樹脂製の一次スプール211の外周に巻回されており、二次コイル22は、樹脂製の二次スプール221の外周に巻回されている。本例においては、中心コア23の外周に二次コイル22が配置され、二次コイル22の外周に一次コイル21が配置されている。ケース円筒部4は、一次コイル21の外周に配置され、外周コア24は、ケース円筒部4の外周に配置されている。ケース円筒部4の下方には、タワー部42が形成されている。タワー部42には、ゴム製のプラグキャップ51が取り付けられており、スパークプラグ(図示略)は、プラグキャップ51内に装着し、スプリング52及び高圧端子53を介して二次コイル22の高電圧側端部と導通される。
ケース頭部3は、上側に、エポキシ樹脂6を注入するための開口穴32を有し、下側に、開口穴32に連通する配置穴31を有している。また、ケース頭部3の下端部には、取付部36が突出して形成されている。取付部36には、点火コイル1を挿入配置するプラグホールへの水の浸入防止を行うシールラバー37が取り付けられている。
The
The
図2、図3は、ケース頭部3の配置穴31とケース円筒部4の外周端部41との係合部分を拡大して示す。
同図に示すごとく、ケース円筒部4の外周端部41の外径φD1は、ケース頭部3の配置穴31の内径φD2よりも、直径で0.005〜1mm小さく形成されている。
本例の点火コイル1においては、剥離用樹脂7と配置穴31の内周面との間には、剥離用樹脂7の剥離によって隙間Sが形成されている。隙間Sは、図3に示すごとく、剥離用樹脂7と外周端部41の外周面との間に形成されていてもよい。隙間Sは、剥離用樹脂7が熱硬化した後に、エポキシ樹脂6が熱硬化することにより、エポキシ樹脂6の硬化収縮を受けて剥離用樹脂7が剥離することによって形成される。
ケース頭部3を構成する樹脂及びケース円筒部4を構成する樹脂に対する、剥離用樹脂7の接着力は、エポキシ樹脂6の接着力よりも弱くなっている。
2 and 3 show an enlarged engagement portion between the
As shown in the figure, the outer diameter φD1 of the outer
In the
The adhesive strength of the peeling
本例のエポキシ樹脂6は、電気絶縁用加熱硬化型注型エポキシであり、液状態のものに硬化剤を添加し、所定の温度に加熱することにより硬化するものである。エポキシ樹脂6は、ケース頭部3とケース円筒部4とに収容された各構成部品の隙間(一次コイル21、二次コイル22の巻線間の隙間等)に含浸させるように、25℃における粘度μが0.1〜10Pa・sであるものを用いる。また、エポキシ樹脂6は、限られた空間で電気絶縁性を確保するために、硬化時の絶縁性が20KV/mm以上であるものを用いる。
The
図5に示すごとく、本例の剥離用樹脂7は、アクリル系接着剤(スコッチウェルドSW2214(住友スリーエム(株))であり、そのガラス転移温度Tgは、エポキシ樹脂6の最小粘度温度T1よりも高い110℃以上であって、エポキシ樹脂6を熱硬化させるときの最高温度T2である160℃以下の範囲A内にある。剥離用樹脂7には、加熱硬化型接着剤、常温硬化型接着剤等を用いることができる。
なお、剥離用樹脂7のガラス転移温度Tgが110℃未満である場合には、低い温度で剥離用樹脂7の接着力が低下し、剥離用樹脂7を施した外周端部41と配置穴31との間から液状のエポキシ樹脂6が漏洩するおそれがある。一方、剥離用樹脂7のガラス転移温度Tgが160℃超過である場合には、エポキシ樹脂6及び剥離用樹脂7の加熱を行ったときに、剥離用樹脂7の接着力が低下せず、熱応力を低減させる効果が得られないおそれがある。
剥離用樹脂7は、25〜100℃における粘度μが50Pa・s以上であるものを用いることが好ましい。これにより、エポキシ樹脂6及び剥離用樹脂7を加熱する際に、剥離用樹脂7が外周端部41と配置穴31との隙間Sから漏れ出してしまうことを防止することができる。
As shown in FIG. 5, the
When the glass transition temperature Tg of the
The
本例のエポキシ樹脂6の最小粘度温度T1は、約90℃である。また、本例の点火コイル1(エポキシ樹脂6及び剥離用樹脂7)を加熱する目標温度(最高温度)T2は、150℃としている。剥離用樹脂7のガラス転移温度Tgは、エポキシ樹脂6の粘度μができるだけ上昇したときの温度とすることが好ましい。従って、剥離用樹脂7のガラス転移温度Tgは、120〜150℃とすることがより好ましい。
The minimum viscosity temperature T1 of the
図4は、横軸に時間をとり、縦軸に点火コイル1の温度T及びエポキシ樹脂6の粘度μをとって、時間が経過したときのこれらの変化を示すグラフである。
同図において、点火コイル1の温度Tが上昇を開始した初期段階には、エポキシ樹脂6の粘度μが低下していく。そして、温度Tが80〜90℃付近で粘度μが最小となる。加熱を始めてから中期段階になると、点火コイル1の温度Tは加熱温度を急激に上昇する。そして、点火コイル1は、約150℃で2〜3時間保持された後、常温に戻される。エポキシ樹脂6の粘度μは、最小粘度になった以降は、温度Tの上昇に伴って上昇を続け、熱硬化が起こって最大粘度に到達し、温度Tが低下した後も最大粘度に維持される。
FIG. 4 is a graph showing these changes over time, with time on the horizontal axis and the temperature T of the
In the figure, at the initial stage when the temperature T of the
図5〜図7は、横軸に点火コイル1の温度Tをとり、縦軸にエポキシ樹脂6の粘度μ及び剥離用樹脂7の接着力Pをとって、温度Tが上昇したときのこれらの変化を示すグラフである。
図5は、本例の剥離用樹脂7について示す。図6は、剥離用樹脂7のガラス転移温度Tgがエポキシ樹脂6の最小粘度温度T1よりも低い場合、図7は、剥離用樹脂7のガラス転移温度Tgが最高温度T2よりも高い場合について、剥離用樹脂7の接着力Pのグラフを示す。
5 to 7, the temperature T of the
FIG. 5 shows the peeling
各図において、エポキシ樹脂6の粘度μは、温度Tが低い段階ではほぼ一定であり、所定の最小粘度温度T1に近づくと低下を始め、最小粘度温度T1で最も低くなる。そして、エポキシ樹脂6の粘度μは、最小粘度温度T1を超えて加熱すると、急激に上昇し、最高温度T2にて最も高くなる。
剥離用樹脂7の接着力Pは、温度Tが、所定の温度になるまではほぼ一定であり、所定のガラス転移温度Tgになると、急激な低下が生じる。
In each figure, the viscosity μ of the
The adhesive force P of the peeling
図5においては、温度Tの上昇に伴って、エポキシ樹脂6の最小粘度温度T1(90℃)を超えた後には、エポキシ樹脂6の粘度μが上昇し、目標温度T(150℃)になるまでに、剥離用樹脂7のガラス転移温度Tg(125℃)に到達する。これにより、エポキシ樹脂6の粘度μが高くなるまでは剥離用樹脂7の接着力Pが高くて、液状のエポキシ樹脂6の漏洩が防止される。そして、エポキシ樹脂6の粘度μが上昇してきた時点で、剥離用樹脂7がガラス転移温度Tgに到達して熱硬化する。これにより、エポキシ樹脂6が熱硬化により収縮(体積縮小)する際に、ケース円筒部4及び剥離用樹脂7を引っ張って、剥離用樹脂7が外周端部41の外周面又は配置穴31の内周面から剥離する(図2、図3参照)。
これにより、剥離用樹脂7の剥離によって生じた隙間Sの存在により、応力を分断することができ、点火コイル1の各構成部品に生ずる熱応力を緩和することができる。
In FIG. 5, as the temperature T rises, after the minimum viscosity temperature T1 (90 ° C.) of the
Thereby, the stress can be divided by the presence of the gap S generated by the peeling of the peeling
図6においては、温度Tの上昇に伴って、エポキシ樹脂6の最小粘度温度T1(90℃)に到達する前に、剥離用樹脂7がガラス転移温度Tg(約70℃付近)に到達し、剥離用樹脂7の接着力Pが低下する。そのため、外周端部41と配置穴31との間から、粘度μが低下したエポキシ樹脂6が漏洩するおそれがある。
一方、図7においては、温度Tの上昇に伴って、エポキシ樹脂6の最小粘度温度T1(90℃)を超えた後に、剥離用樹脂7のガラス転移温度Tg(160〜170℃)に到達する前に、目標温度T(150℃)に到達する。そのため、エポキシ樹脂6の熱硬化を終えるまでに剥離用樹脂7の接着力Pが低下せず、剥離用樹脂7が外周端部41の外周面又は配置穴31の内周面から剥離しない。この場合、剥離用樹脂7を用いる効果を得ることができない。
In FIG. 6, as the temperature T rises, the
On the other hand, in FIG. 7, as the temperature T increases, the glass transition temperature Tg (160 to 170 ° C.) of the
本例の点火コイル1は、次のようにして製造する。
まず、組付工程として、一次コイル21、二次コイル22、中心コア23等をケース円筒部4内に収容する。また、イグナイタ35をケース頭部3内に収容する。外周コア24は、ケース円筒部4の外周に配置する。熱硬化前の液状の剥離用樹脂7を、ケース円筒部4の外周端部41に塗布し、ケース円筒部4の外周端部41をケース頭部3の配置穴31に挿入する。これにより、外周端部41と配置穴31との隙間Sは、剥離用樹脂7によって充満される。
The
First, as an assembling step, the
次いで、充填工程として、ケース頭部3及びケース円筒部4内に形成された隙間に、熱硬化前の液状のエポキシ樹脂6を充填する。このとき、ケース頭部3及びケース円筒部4内に形成された隙間の真空引きを行い、隙間内の脱泡を行う。
次いで、熱硬化工程として、エポキシ樹脂6を充填した点火コイル1を加熱することによって、エポキシ樹脂6及び剥離用樹脂7を加熱して硬化させる。
エポキシ樹脂6及び剥離用樹脂7の熱硬化を行うとき、エポキシ樹脂6の粘度μは、温度Tの上昇に伴って最小粘度温度T1の付近で最も低下し、温度Tが最小粘度温度T1よりも上昇するに伴って上昇する。
Next, as a filling step, the liquid
Next, as the thermosetting step, the
When the
そして、熱硬化工程において、温度Tが上昇する際には、エポキシ樹脂6の粘度μが上昇を始めた後に、剥離用樹脂7の温度がガラス転移温度Tgに到達して、剥離用樹脂7が硬化する。剥離用樹脂7は、ガラス転移温度Tgに到達して硬化したときには、その接着力Pが低下する。このことにより、外周端部41と配置穴31との間から液状のエポキシ樹脂6が漏洩することを防止することができる。
そして、エポキシ樹脂6の熱硬化後において、接着力の差により剥離用樹脂7は、予め剥離させておくことができる。なお、剥離用樹脂7は、エポキシ樹脂6を硬化させた後において、剥離が生じるようにすることもできる。
このように、外周端部41と配置穴31との間において、剥離用樹脂7の剥離又は剥離が生じやすい状態を形成して、点火コイル1を製造する。
In the thermosetting process, when the temperature T rises, after the viscosity μ of the
Then, after the
In this manner, the
点火コイル1を内燃機関に配設して使用する際には、点火コイル1の各構成部品が、自己発熱するときや、内燃機関の発熱・冷却に伴う温度サイクルによる熱応力を受けるときに、剥離用樹脂7の部分(剥離用樹脂7と外周端部41との間又は剥離用樹脂7と配置穴31との間)に形成された隙間S又は生じる剥離によって、この熱応力を、分断させることができ、効果的に低減できる。
それ故、点火コイル1によれば、内燃機関の発熱・冷却の温度サイクル及び自己発熱による温度変化を受ける際に、点火コイル1の各構成部品に生じる熱応力を低減させることができる。
When the
Therefore, according to the
ところで、従来は、ケース円筒部4の外周端部41の外径を、ケース頭部3の配置穴31の内径よりも大きくして、外周端部41を配置穴31に圧入してシール性を向上させるのが一般的であった。これに対し、本例においては、上記のようにケース円筒部4の外周端部41の外径を、ケース頭部3の配置穴31の内径よりも小さくして、外周端部41と配置穴31との間に意図的に隙間Sを形成し、剥離用樹脂7が、より剥離しやすい構成としている。
By the way, conventionally, the outer diameter of the outer
(実施例2)
本例は、ケース円筒部4の外周端部41の軸方向における一部に、ケース頭部3の配置穴31の内径よりも外径が小さくなった縮径部411を形成した点火コイル1の例である。
本例においては、剥離用樹脂7は、縮径部411と配置穴31との間に施されている。ケース円筒部4において、縮径部411は、次の種々の形状で形成することができる。
縮径部411は、図8、図9に示すごとく、外周端部41の外周面の先端側(上端側)において、その基端側(下端側)の一般部412よりも縮径して形成することができる。この場合、縮径部411は、図8に示すごとく、一般部412の外周面に平行に形成することができ、剥離がしやすく応力分断性がよくなる。また、縮径部411は、図9に示すごとく、先端側に向かうに連れてテーパ状に縮径して形成することもでき、エポキシ樹脂6の収縮による剥離を確実なものとすることができる。
(Example 2)
In this example, the
In this example, the peeling
As shown in FIGS. 8 and 9, the reduced
また、縮径部411は、図10に示すごとく、最も外径が大きくなった最大外径部(一般部)412から、先端側に向かうに連れてテーパ状に縮径するとともに基端側に向かうに連れてテーパ状に縮径して形成することもできる。
一般部412の外径は、配置穴31の内径よりも小さくすることができ、配置穴31の内径よりも大きくすることもでき、応力分断とシール性の両立が可能となる。
Further, as shown in FIG. 10, the reduced
The outer diameter of the
また、縮径部411は、図11、図12に示すごとく、外周端部41の外周面が配置穴31の内周面と接触する部位の軸方向中間部分に形成することもできる。縮径部411は、図11に示すごとく、軸方向中間部分の1箇所に陥没して形成することができ、図12に示すごとく、軸方向の2箇所に陥没して形成することもできる。これらの場合、一般部412は、縮径部411に対する先端側と基端側とに分割して形成される。一般部412の外径は、配置穴31の内径よりも小さくすることができ、配置穴31の内径よりも大きくすることもできる。
本例においても、その他の構成は上記実施例1と同様であり、上記実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
Further, as shown in FIGS. 11 and 12, the reduced
Also in this example, other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
1 内燃機関用点火コイル
21 一次コイル
22 二次コイル
3 ケース頭部
31 配置穴
4 ケース円筒部
41 外周端部
411 縮径部
412 一般部
6 エポキシ樹脂
7 剥離用樹脂
T1 最小粘度温度
T2 最高温度
Tg ガラス転移温度
S 隙間
DESCRIPTION OF
Claims (6)
配置穴が形成された樹脂製のケース頭部と、
上記配置穴に外周端部が配置された樹脂製のケース円筒部と、
上記ケース頭部及び上記ケース円筒部内に形成される隙間に充填されたエポキシ樹脂と、を備えており、
上記外周端部の外径は、上記配置穴の内径よりも小さくなっており、
上記外周端部と上記配置穴との間には、上記エポキシ樹脂を加熱硬化させる際に該エポキシ樹脂の粘度が最も低下する最小粘度温度よりもガラス転移温度が高い剥離用樹脂が施されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。 A primary coil and a secondary coil arranged concentrically on the inner and outer circumferences;
A resin case head in which an arrangement hole is formed;
A resin case cylindrical portion in which an outer peripheral end portion is arranged in the arrangement hole;
An epoxy resin filled in a gap formed in the case head and the case cylindrical portion, and
The outer diameter of the outer peripheral end is smaller than the inner diameter of the placement hole,
A release resin having a glass transition temperature higher than a minimum viscosity temperature at which the viscosity of the epoxy resin is most reduced when the epoxy resin is heat-cured is provided between the outer peripheral end portion and the arrangement hole. An ignition coil for an internal combustion engine.
配置穴が形成された樹脂製のケース頭部と、
上記配置穴に外周端部が配置された樹脂製のケース円筒部と、
上記ケース頭部及び上記ケース円筒部内に形成される隙間に充填されたエポキシ樹脂と、を備えており、
上記外周端部の軸方向における一部には、上記配置穴の内径よりも外径が小さくなった縮径部が形成されており、
上記縮径部と上記配置穴との間には、上記エポキシ樹脂を加熱させる際に該エポキシ樹脂の粘度が最も低下する最小粘度温度よりもガラス転移温度が高い剥離用樹脂が施されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。 A primary coil and a secondary coil arranged concentrically on the inner and outer circumferences;
A resin case head in which an arrangement hole is formed;
A resin case cylindrical portion in which an outer peripheral end portion is arranged in the arrangement hole;
An epoxy resin filled in a gap formed in the case head and the case cylindrical portion, and
In a part in the axial direction of the outer peripheral end portion, a reduced diameter portion having an outer diameter smaller than the inner diameter of the arrangement hole is formed,
A release resin having a glass transition temperature higher than the minimum viscosity temperature at which the viscosity of the epoxy resin is most reduced when the epoxy resin is heated is provided between the reduced diameter portion and the arrangement hole. An ignition coil for an internal combustion engine.
上記一次コイル及び二次コイルを上記ケース頭部及び上記ケース円筒部内に収容するとともに、熱硬化前の液状の剥離用樹脂を介して上記外周端部を上記配置穴に挿入する組付工程と、
上記ケース頭部及び上記ケース円筒部内に形成された隙間に熱硬化前の液状のエポキシ樹脂を充填する充填工程と、
上記剥離用樹脂及び上記エポキシ樹脂を加熱して硬化させる熱硬化工程と、を含むことを特徴とする内燃機関用点火コイルの製造方法。 In the method for manufacturing an ignition coil for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
The primary coil and the secondary coil are accommodated in the case head and the case cylindrical part, and the outer peripheral end is inserted into the arrangement hole through the liquid peeling resin before thermosetting,
A filling step of filling the gap formed in the case head and the case cylindrical portion with a liquid epoxy resin before thermosetting;
And a thermosetting step of heating and curing the release resin and the epoxy resin.
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